Réutilisation des processus d'affaires pour le développement de systèmes d'information

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Conception complexe et ingénierie système.

S'il est une tendance admise en matière de dynamique technique de longue période, c'est bien celle de la complication croissante des « objets techniques » [SIM 58] voulus, conçus, produits et utilisés par l'Homme. Pour s'en convaincre, il suffit de procéder à une comparaison facile et de mettre en rapport une plaque de métal - objet banal du XIX° siècle - avec un téléphone portable – objet banal de notre époque - de même dimension et masse. Il ne fait alors aucun doute que celui-ci répond à plus nombreuses fonctions que celle-là. Il permet en effet de communiquer des messages par la voix, l'écrit ou l'image, de photographier, de filmer, de jouer, d'avoir l'heure, de gérer ses rendez-vous, etc., si bien, d'ailleurs, que sa compréhension par l'utilisateur relève de plus en plus du pensum [MOR 07]. Pour assurer toutes ses fonctions, il intègre de nombreux composants, matériels et logiciels, relevant, qui plus est, de domaines techniques et scientifiques éloignés : télécommunications, électronique, énergie, traitement du signal, logiciel enfoui et interface homme-machine, etc. Du fait de cette densité fonctionnelle particulièrement élevée, il ne peut donc pas se comprendre comme un simple composant, mais comme une véritable architecture multiphysique. Il exhibe aussi différents comportements : il répond aux commandes venant de l'utilisateur lorsque celui-ci appuie sur ses touches ou effleure son écran, il cherche les émetteurs les plus proches, il vérifie l'état de la batterie, il vibre ou sonne, etc. Enfin, il est à la fois produit en masse et varié, ce qui suppose un système de production et une chaîne logistique particulièrement compliqués

Collective and emergent problem solving based on multi-agent systems : principles and applications

A multi-agent system is composed of numerous entities, called agents, interacting in various ways between them and their common environment. This technology is applied in many domains like computer vision, robotics, system simulation or electronic commerce. We consider that problems occuring in signal processing could also be tackled by this technology. We present first the basic tools available for multi-agent systems designers : models, platforms and methodologies. Two projects illustrate our purpose : SCALA in the management of aerospace fighter patrol, and goods routing. We focus then on the adaptation ability of these systems considered as an emergent problem solving question. We detailed in this field the AMAS (Adaptive Multi-Agent System) theory allowing a MAS design where the global fonction is derived from the cooperative self-organisation of its components. An example on flood forecast gives implementation information of this theory.Un système multi-agent est constitué d’un grand nombre d’entités, appelées agents, en interaction entre elles au sein d’un même environnement. Cette technologie aborde de nombreux domaines d’applications comme la vision par ordinateur, la robotique, la simulation de systèmes, le commerce électronique. Nous considérons que les questions abordées en traitement du signal sont très pertinentes dans un cadre multi-agent. Nous présentons d’abord les principaux outils dont disposent les concepteurs de systèmes multi-agents à savoir : des modèles, des plates-formes et des méthodes de développement. Puis, le projet SCALA de simulation de résolution de problèmes par des patrouilles aériennes et un projet de simulation de système de transports illustrent la résolution de problèmes à l’aide de systèmes multi-agents. Ensuite, nous nous intéressons plus particulièrement aux capacités d’adaptation de tels systèmes que nous abordons comme une question de résolution émergente de problèmes. Dans ce cadre nous décrivons en détail la théorie AMAS (Adaptive Multi-Agent System) qui permet de concevoir des systèmes dont la fonction globale émerge à partir d’un processus d’auto-organisation coopérative de ses parties. Une application en prévision de crues donne une indication plus précise des capacités de telles approches

Analyse des traces d'exécution pour la vérification des protocoles d'interaction dans les systèmes multiagents

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Prise en compte des dépendances entre données thématiques utilisateur et données topographiques lors d’un changement de niveau de détail

With the large availability of reference topographic data, creating geographic data is not exclusive to experts of geographic information any more. More and more users rely on reference data to create their own data, hereafter called thematic data. Reference data then play the role of support for thematic data. Thematic data make sense by themselves, but even more by their relations with topographic data. Not taking into account the relations between thematic and topographic data during processes that modify the former or the latter may cause inconsistencies, especially for processes that are related to changing the level of detail. The objective of this thesis is to define a methodology to preserve the consistency between thematic and topographic when the level of detail is modified. This thesis focuses on the adaptation of thematic data after a modification of topographic data: we call this process thematic data migration. We first propose a model for the migration of punctual thematic data hosted by a network. This model is composed of: (1) a model to describe the referencing of thematic data on topographic data using spatial relations (2) a method to re-locate thematic data based on these relations. The approach consists in identifying the expected final relations according to the initial relations and the modifications of topographic data between the initial and the final state. The thematic data are then re-located using a multi-criteria method in order to satisfy, as much as possible, the expected relations. An implementation is presented on toy problems and on a real use case provided by a French public authority in charge of road network management. The extension of the proposed model to take into account the relations for other applications than thematic data migration is also discussedAvec l'importante disponibilité de données topographiques de référence, la création des données géographiques n'est plus réservée aux professionnels de l'information géographique. De plus en plus d'utilisateurs saisissent leurs propres données, que nous appelons données thématiques, en s'appuyant sur ces données de référence qui jouent alors le rôle de données support. Les données thématiques ainsi saisies font sens en tant que telles, mais surtout de par leurs relations avec les données topographiques. La non prise en compte des relations entre données thématiques et topographiques lors de traitements modifiant les unes ou les autres peut engendrer des incohérences, notamment pour les traitements liés au changement de niveau de détail. L'objectif de la thèse est de définir une méthodologie pour préserver la cohérence entre les données thématiques et topographiques lors d'un changement de niveau de détail. Nous nous concentrons sur l'adaptation des données thématiques suite à une modification des données topographiques, processus que nous appelons migration des données thématiques. Nous proposons d'abord un modèle pour la migration de données thématiques ponctuelles sur réseau composé de : (1) un modèle pour décrire le référencement des données thématiques sur les données topographiques par des relations spatiales (2) une méthode de relocalisation basée sur ces relations. L'approche consiste à identifier les relations finales attendues en fonction des relations initiales et des changements sur les données topographiques entre les états initial et final. La relocalisation est alors effectuée grâce à une méthode multicritère de manière à respecter au mieux les relations attendues. Une mise en œuvre est présentée sur des cas d'étude jouets et sur un cas réel fourni par un service de l'Etat gestionnaire de réseau routier. Nous discutons enfin l'extension du modèle proposé pour traiter la prise en compte des relations pour d'autres applications que la migration de données thématique

Towards a desing method for 3D collaborative GIS

Our thesis work focuses on collaborative 3D GIS and considers two main aspects governing their implementation: a conceptual framework for an approach to design these systems and a technical framework dealing with the main issues of integration of multiple data sources from different partners in a 3D collaborative database

Environnement d'assistance au développement de transformations de graphes correctes

Les travaux de cette thèse ont pour cadre la vérification formelle, et plus spécifiquement le projet ANR Blanc CLIMT (Categorical and Logical Methods in Model Transformation) dédié aux grammaires de graphes. Ce projet, qui a démarré en février 2012 pour une durée de 48 mois, a donné lieu à la définition du langage Small-tALC, bâti sur la logique de description ALCQI. Ce langage prend la forme d’un DSL (Domain Specific Language) impératif à base de règles, chacune dérivant structurellement un graphe. Le langage s’accompagne d’un composant de preuve basé sur la logique de Hoare chargé d’automatiser le processus de vérification d’une règle. Cependant, force est de constater que tous les praticiens ne sont pas nécessairement familiers avec les méthodes formelles du génie logiciel et que les transformations sont complexes à écrire. En particulier, ne disposant que du seul prouveur, il s’agit pour le développeur Small-tALC d’écrire un triplet de Hoare {P} S {Q} et d’attendre le verdict de sa correction sous la forme d’un graphe contre-exemple en cas d’échec. Ce contre-exemple est parfois difficile à décrypter, et ne permet pas de localiser aisément l’erreur au sein du triplet. De plus, le prouveur ne valide qu’une seule règle à la fois, sans considérer l’ensemble des règles de transformation et leur ordonnancement d’exécution. Ce constat nous a conduits à proposer un environnement d’assistance au développeur Small-tALC. Cette assistance vise à l’aider à rédiger ses triplets et à prouver ses transformations, en lui offrant plus de rétroaction que le prouveur. Pour ce faire, les instructions du langage ont été revisitées selon l’angle ABox et TBox de la logique ALCQI. Ainsi, conformément aux logiques de description, la mise à jour du graphe par la règle s’assimile à la mise à jour ABox des individus (les nœuds) et de leurs relations (les arcs) d’un domaine terminologique TBox (le type des nœuds et les étiquettes des arcs) susceptible d’évoluer. Les contributions de cette thèse concernent : (1) un extracteur de préconditions ABox à partir d’un code de transformation S et de sa postcondition Q pour l’écriture d’une règle {P} S {Q} correcte par construction, (2) un raisonneur TBox capable d’inférer des propriétés sur des ensembles de nœuds transformés par un enchaînement de règles {Pi} Si {Qi}, et (3) d’autres diagnostics ABox et TBox sous la forme de tests afin d’identifier et de localiser des problèmes dans les programmes. L’analyse statique du code de transformation d’une règle, combinée à un calcul d’alias des variables désignant les nœuds du graphe, permet d’extraire un ensemble de préconditions ABox validant la règle. Les inférences TBox pour un enchaînement de règles résultent d’une analyse statique par interprétation abstraite des règles ABox afin de vérifier formellement des états du graphe avant et après les appels des règles. A ces deux outils formels s’ajoutent des analyseurs dynamiques produisant une batterie de tests pour une règle ABox, ou un diagnostic TBox pour une séquence de règle

La conception de jeux vidéo éducatifs : une méthodologie de recherche/création

De façon générale, cette thèse identifie et définit l'ensemble des concepts théoriques et pratiques nécessaires à l'exercice de la conception de jeux vidéo éducatifs en tenant compte des aspects d'intention, d'information, d'interface et d'interactivité. Elle répond à la question suivante : comment outiller et assister efficacement un artiste ou un créateur dans la démarche complexe de la conception de jeux vidéo éducatifs? En effet, les personnes abordant la conception multimédia se sentent souvent dépourvues lorsqu'il est question de développer ou de conceptualiser ce type d'œuvre. C'est d'abord parce qu'il s'agit d'un champ d'étude relativement nouveau qui cherche encore ses codes langagiers. Ensuite, il s'agit de se référer aux niveaux de complexité générés par des projets ludiques et pédagogiques intégrant à la fois des notions de science de l'information (gestion de la connaissance, bases de données), des notions d'esthétique et de forme (arts visuels, design graphique) et des notions d'informatique (langage de programmation, vie et intelligence artificielles). Les résultats de la recherche se présentent sous la forme d'une méthodologie de recherche/création systémique appuyée par une intervention prenant la forme d'une série de quatre capsules multimédias interactives couvrant l'ensemble des résultats générés. Ces capsules s'adressent à des professionnels œuvrant tant dans le domaine de la culture, de l'éducation, de la science, des arts et des communications que dans ceux de la recherche et de l'expérimentation. Elles décrivent, illustrent et démontrent les potentialités expressives, narratives, cognitives et interactives du langage multimédia; elles présentent le champ d'intervention dans son ensemble, incluant les concepts, les théories, les méthodes et les outils nécessaires à sa compréhension, à son élaboration et à sa pratique esthétique, ludique, pédagogique et communicationnelle. De façon plus précise, une première capsule présente des notions définissant le multimédia, ses multiples applications ainsi que les différents contextes de production dans lesquels elles se déploient. Une deuxième capsule expose ensuite des notions de langage cinématographique et hypermédia qui seront utiles pour la conception multimédia. Une troisième capsule aborde des notions relatives à la pédagogie, et comment celles-ci peuvent s'appliquer à la conception de jeux vidéo éducatifs. Enfin, la dernière capsule présente un modèle de devis de conception multimédia adapté aux productions culturelles ludo-éducatives. À travers l'ensemble de ces capsules, des exemples permettront de visualiser et d'expérimenter l'ensemble des concepts répondant aux énoncés théoriques et pratiques exposés par la recherche.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : jeux vidéo éducatifs, design multimédia, scénarisation multimédia, conception multimédia, conception hypermédia, loisir éducatif, jeu éducatif, enseignement par le jeu, apprentissage par le jeu, interface graphique, méthodologie de conception

Étude de l'analyse formelle dans les données relationnelles : application à la restructuration des modèles structuraux UML

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal